(57)【要約】  本発明に係る射出成形装置は、金型に熱媒体を供給する供給配管と、金型から熱媒体を排出する排出配管と、供給配管及び排出配管が接続されて金型の温度を調節する金型温調装置と、排出配管に設けられて熱媒体の流量を調整する可変絞り弁、該可変絞り弁を迂回する排出配管可変絞り弁バイパス配管、及び該バイパス配管に設けられ熱媒体の流量を変化させる排出配管バイパス開閉弁を有し、排出配管における金型温調装置より上流側の位置に設けられた排出流量調整ユニットと、を備えるものである。
2011132220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂を射出すべきキャビティ空間を形成する金型と、
前記金型に熱媒体を供給する供給配管と、
前記金型から熱媒体を排出する排出配管と、
前記供給配管及び前記排出配管が接続され、熱媒体の流量または圧力を制御することにより、前記金型の温度を調節する金型温調装置と、
前記排出配管に設けられて熱媒体の流量を調整する可変絞り弁を有し、前記排出配管における前記金型温調装置より上流側の位置に設けられた排出流量調整ユニットと、
を備えることを特徴とする射出成形装置。
【請求項２】
前記排出流量調整ユニットが、前記可変絞り弁を迂回してその上流側と下流側の前記排出配管を連通する可変絞り弁バイパス配管と、
該可変絞り弁バイパス配管に設けられた排出配管バイパス開閉弁と、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項３】
前記排出流量調整ユニットが、射出成形機の内部に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の射出成形装置。
【請求項４】
前記排出流量調整ユニットが、前記排出配管における前記金型への接続側端部に設けられたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の射出成形装置。
【請求項５】
前記排出流量調整ユニットが、液体状の熱媒体のみを排出するスチームトラップを更に備えることを特徴とする請求項４に記載の射出成形装置。
【請求項６】
前記金型が、固定金型と可動金型とを備えるとともに、
前記排出配管が、前記固定金型に接続される固定側排出配管と前記可動金型に接続される可動側排出配管とに分岐し、
前記排出流量調整ユニットが、前記排出配管における前記固定側排出配管と前記可動側排出配管とにそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の射出成形装置。
【請求項７】
前記金型が、固定金型と可動金型とを備えるとともに、
前記排出配管が、前記固定金型に接続される固定側排出配管と、前記可動金型に接続される可動側排出配管と、前記固定側排出配管と前記可動側排出配管とが合流する合流配管とを有し、
前記排出流量調整ユニットが、前記合流配管に設けられたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の射出成形装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載する射出成形装置において、前工程の熱媒体の供給を停止すると同時に、熱媒体切り換えの遅延タイマーをスタートさせ、該熱媒体切り換え遅延タイマーのタイムアップもしくは射出工程進捗に応じた後工程の熱媒体供給開始信号により、後工程の熱媒体供給を開始と、前記金型をバイパスして熱媒体の供給側合流配管と排出側合流配管とを連結する金型バイパス配管、及び金型バイパス配管に設置した金型バイパス開閉弁を有する金型バイパス回路の開動作と、金型バイパス回路閉塞遅延タイマーのスタートを行い、該金型バイパス回路閉塞遅延タイマーのタイムアップした時点、もしくは金型供給側配管部に設けた通過熱媒体センサが次工程の熱媒体を検知した時点で、前記金型バイパス配管を閉塞させることを特徴とする射出成形装置の熱媒体の排出方法。
【請求項９】
請求項８の射出成形装置の熱媒体の排出方法において、前工程の熱媒体の供給の停止を、前工程の熱媒体の供給開始からスタートするタイマーのタイムアップおよび／もしくは金型温度が所定の温度に到達した時点で行うことを特徴とする射出成形装置の熱媒体の排出方法。
【請求項１０】
請求項８または請求項９の射出成形装置の熱媒体の排出方法において、前工程の熱媒体が加熱用媒体、後工程の熱媒体が冷却用媒体であることを特徴とする射出成形装置の熱媒体の排出方法。
【請求項１１】
請求項８または請求項９の射出成形装置の熱媒体の排出方法において、前工程の熱媒体が冷却用媒体、後工程の熱媒体が加熱用媒体であることを特徴とする射出成形装置の熱媒体の排出方法。
【請求項１２】
請求項１から７のいずれか一項に記載する射出成形装置において、加熱用媒体の供給を停止すると同時に熱媒体切り換えの遅延タイマーをスタートさせ、該熱媒体切り替え遅延タイマーのタイムアップもしくは射出工程進捗に応じた熱媒体切り替え開始信号により、掃気用圧縮空気の供給開始と、前記金型バイパス回路の開動作と、金型バイパス回路閉塞遅延タイマーのスタートを行い、該金型バイパス回路閉塞遅延タイマーのタイムアップした時点、もしくは金型供給側配管部に設けた通過熱媒体センサが掃気用圧縮空気を検知した時点で、前記金型バイパス回路を閉塞させ、同時に掃気用圧縮空気の供給停止遅延タイマーをスタートさせ、該掃気用圧縮空気供給停止遅延タイマーがタイムアップした時点で、もしくは金型排出側配管部に設けた通過熱媒体センサが掃気用圧縮空気を検知した時点で掃気用圧縮空気の供給を停止することを特徴とする射出成形装置の熱媒体の排出方法。
【請求項１３】
請求項１から７のいずれか一項に記載する射出成形装置において、加熱用媒体の供給を停止すると同時に熱媒体切り換えの遅延タイマーをスタートさせ、該熱媒体切り換え遅延タイマーのタイムアップもしくは射出工程進捗に応じた熱媒体切り替え開始信号により、掃気用圧縮空気の供給開始と、前記金型バイパス回路の開動作と、掃気用圧縮空気供給停止遅延タイマーのスタートを行い、該掃気用圧縮空気供給停止遅延タイマーのタイムアップした時点、もしくは金型供給側配管部に設けた通過熱媒体センサが掃気用圧縮空気を検知した時点で、掃気用圧縮空気の供給停止を行うとともに冷却動作開始遅延タイマーのスタートを行い、冷却動作開始遅延タイマーのタイムアップもしくは射出工程進捗に応じた冷却開始信号により、冷却用媒体の供給開始と前記金型バイパス回路閉塞遅延タイマーのスタートを行い、前記金型バイパス回路閉塞遅延タイマーのタイムアップした時点もしくは金型供給側配管部に設けた通過熱媒体センサが冷却用媒体を検知した時点で前記金型バイパス回路を閉塞させることを特徴とする射出成形装置の熱媒体の排出方法。
【請求項１４】
請求項１２から１３のいずれか一項に記載する射出成形装置の熱媒体の排出方法において、加熱用媒体の供給の停止を、加熱用媒体の供給開始からスタートするタイマーのタイムアップおよび／もしくは金型温度が所定の温度に到達した時点で行うことを特徴とする射出成形装置の熱媒体の排出方法。
【請求項１５】
請求項１から７のいずれか一項に記載する射出成形装置において、冷却用媒体の供給を停止すると同時に熱媒体切り換えの遅延タイマーをスタートさせ、該熱媒体切り換え遅延タイマーのタイムアップもしくは射出工程進捗に応じた熱媒体切り替え開始信号により、掃気用圧縮空気の供給開始と、前記金型バイパス回路の開動作とを行い、所定のタイマーのタイムアップした時点、もしくは金型供給側配管部に設けた前記通過熱媒体センサが掃気用圧縮空気を検知した時点で、前記金型バイパス回路を閉塞させ、所定のタイマーがタイムアップした時点、もしくは金型排出側配管部に設けた通過熱媒体センサが掃気用圧縮空気を検知した時点で掃気用圧縮空気の供給を停止することを特徴とする射出成形装置の熱媒体の排出方法。
【請求項１６】
請求項１から７のいずれか一項に記載する射出成形装置において、冷却工程を終了すると同時に熱媒体切り換えの遅延タイマーをスタートさせ、該熱媒体切り換え遅延タイマーのタイムアップもしくは射出工程進捗に応じた熱媒体切り替え開始信号により、掃気用圧縮空気の供給開始と、前記金型バイパス回路の開動作とを行い、所定のタイマーのタイムアップした時点、もしくは金型供給側配管部に設けた通過熱媒体センサが掃気用圧縮空気を検知した時点で、掃気用圧縮空気の供給停止を行うとともに加熱動作開始遅延タイマーのスタートを行い、加熱動作開始遅延タイマーのタイムアップもしくは射出工程進捗に応じた加熱開始信号により、加熱動作の開始を行い、所定のタイマーのタイムアップした時点もしくは、金型供給側配管部に設けた通過熱媒体センサが加熱用媒体を検知した時点で、前記金型バイパス回路を閉塞させることを特徴とする射出成形装置の熱媒体の排出方法。
【請求項１７】
請求項１５から１６のいずれか一項に記載する射出成形装置の熱媒体の排出方法において、冷却用媒体の供給の停止を、冷却用媒体の供給開始からスタートするタイマーのタイムアップおよび／もしくは金型温度が所定の温度に到達した時点で行うことを特徴とする射出成形装置の熱媒体の排出方法。
【請求項１８】
請求項１から７のいずれか一項に記載する射出成形装置において、加熱工程において加熱の前半は前記可変絞り弁をバイパスする前記可変絞り弁バイパス配管に設けた前記排出配管バイパス開閉弁を開き、加熱の後半は前記排出配管バイパス開閉弁を閉じて、前記可変絞り弁により、加熱用媒体の流量と圧力を調整して、加熱終了時の加熱用媒体の圧力を加熱の前半に対し高圧に昇圧にすることを特徴とする射出成形装置の熱媒体の排出方法。
【請求項１９】
請求項１から７のいずれか一項に記載する射出成形装置において、前記金型からの熱媒体排出配管から混合器に入る熱媒体が高温である間は前記可変絞り弁バイパス配管に設けた排出配管バイパス開閉弁を開くとともに、金型からの前記排出配管を外部の冷却設備への戻り配管につなぐ熱媒体排出弁を閉じ、熱媒体を混合器に導入し、前記排出配管から混合器に入る熱媒体が高温でない間は、金型からの排出配管を外部の冷却設備への戻り配管につなぐ熱媒体排出弁を開いて、金型から排出配管を通して排出される熱媒体を外部の冷却設備へと排出することを特徴とする射出成形装置の熱媒体の排出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱媒体を供給することで金型を加熱する射出成形装置に関し、特に、加熱後半に熱媒体の圧力を制御することで高精度に金型の温度調整を行う射出成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気等の熱媒体を供給することによって金型の温度を目標温度まで加熱する射出成形装置が従来提唱されている（特許文献１の第１図参照）。この射出成形装置では、金型１の熱媒体排出口に通常排出ライン１３が接続され、この通常排出ライン１３にはスチームトラップ１２が設けられている。また、スチームトラップ１２をバイパスして通常排出ライン１３の上流側と下流側を連通する出口バイパスライン１５が設けられ、この通常排出ライン１３をバイパスして出口バイパスライン１５が設けられ、この出口バイパスライン１５には切替弁１４が設けられている。ここで、スチームトラップ１２と出口バイパスライン１５と切替弁１４とから構成される排出流量調整ユニットは、金型１とは別に設置された金型温調装置に装備されている。【０００３】
そして、このように構成される従来の射出成形装置では、金型１の加熱工程の前半は、切替弁１４を開いて大量の蒸気を金型１に流通させることにより、金型を急速に加熱する。一方、加熱工程の後半は、切替弁１４を閉じて蒸気をスチームトラップ１２を経由させることで金型１の内部を高圧とし、その蒸気圧を制御することにより、金型の温度を高精度に調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−２５９９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の射出成形装置では、金型の加熱工程の後半に加熱速度が低下するという問題がある。より詳細に説明すると、射出成形装置が大型化する近年、排出流量調整ユニットを装備した金型温調装置が金型１から離れた位置に設置される傾向にあり、この場合、金型１から延びる通常排出ライン１３の配管長が長くなる。そして、このように通常排出ライン１３の配管長が長くなると、熱媒体の流動圧力損失が増大し、金型内に流入する熱媒体の圧力が低下するとともに、金型に流入してから金型から排出されるまでの間にも熱媒体の圧力が低下することにより、或いは通常排出ライン１３から周囲への放熱量が増大することにより、熱媒体の温度低下、特に金型内の排出口に近い側の熱媒体の温度低下が発生し、加熱効果が損なわれ、金型の加熱速度が低下する。
また金型温調装置が冷却媒体用配管を有する場合には、排出流量調整ユニット部の高温熱媒体の熱が冷却媒体用配管内の冷却媒体に奪われてしまい、排出流量調整ユニット部の熱媒体温度が低下し、熱伝導により上流である金型側の熱媒体の温度も低下させてしまい、金型の加熱速度が低下する。【０００６】
そして、熱媒体の供給源であるボイラ等が十分な熱媒体の昇圧能力を有しておらず、供給する熱媒体の温度を金型加熱目標温度に対し十分に高くできない場合には、特に金型温度が加熱目標温度付近になっており、金型温度と熱媒体温度の差が小さくなっている加熱工程後半において、前述のような流動圧力損失の増大や放熱によって熱媒体温度が低下すると、十分に高圧（高温）でない熱媒体の温度は、更に金型温度との差が小さくなり、特に金型内の排出口に近い側の熱媒体温度が金型温度に近似してしまい、一層、加熱速度の低下が大きくなる。そして、このように加熱工程後半に加熱速度が低下する結果、金型が目標温度に到達するまでの時間が長くなる。【０００７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、金型温調装置が金型から離れた位置に設置される構成でも、加熱工程後半における金型加熱速度の低下を抑制できる射出成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）第１の手段の射出成形装置は、樹脂を射出すべきキャビティ空間を形成する金型と、前記金型に熱媒体を供給する供給配管と、前記金型から熱媒体を排出する排出配管と、前記供給配管及び前記排出配管が接続され、熱媒体の流量または圧力を制御することにより、前記金型の温度を調節する金型温調装置と、前記排出配管に設けられて熱媒体の流量を調整する可変絞り弁を有し、前記排出配管における前記金型温調装置より上流側の位置に設けられた排出流量調整ユニットと、を備えることを特徴とする。【０００９】
このような構成によれば、排出流量調整ユニットが排出配管における金型温調装置より上流側の位置に設けられているので、排出流量調整ユニットが金型温調装置に装備されている場合と比較すると、金型の加熱工程後半で熱媒体が封じ込められる排出配管の配管長が短くなる。従って、封じ込められた熱媒体量が少ないので（熱媒体の圧縮距離が小さいので）、熱媒体供給源の圧力を末端まで十分伝達でき、また排出配管から周囲への放熱量も小さいため、熱媒体の加熱効果が損なわれず、金型の加熱速度は低下しない。【００１０】
（２）第２の射出成形装置は、上記（１）の射出成形装置において、前記排出流量調整ユニットが、前記可変絞り弁を迂回してその上流側と下流側の前記排出配管を連通する可変絞り弁バイパス配管と、該可変絞り弁バイパス配管に設けられた排出配管バイパス開閉弁と、を更に備えることを特徴とする。このような構成によれば、温度上昇の立ち上がりが早く急速な加熱を必要とする加熱前半においては、流動抵抗の大きな前記可変絞り弁に加えて、前記可変絞り弁バイパス配管にも熱媒体を流通させることで、金型に大量の熱媒体を流通させることができ、金型の加熱速度を大きくすることができる。【００１１】
（３）第３の射出成形装置は、上記（２）の射出成形装置において、前記排出流量調整ユニットが、射出成形機の内部に設けられていることを特徴とする。
このような構成によれば、前記排出流量調整ユニットと金型との距離を短くでき、金型の加熱工程後半で熱媒体が封じ込められる排出配管の配管長を短くできるので、前記流動圧力損失や前記放熱量を抑えることにより、周囲への熱損失等の外乱による影響を抑え、金型の加熱速度の低下を抑制できるとともに、加熱時間を安定させることができる。また特に隙間が大きな大型の射出成形機の内部を有効に使用することができ、装置設置の省スペース化が可能であると共に射出成形機と周辺装置の配置レイアウト設計が容易となる。【００１２】
（４）第４の手段の射出成形装置は、上記（１）〜（３）の射出成形装置において、前記排出流量調整ユニットが、前記排出配管における前記金型への接続側端部に設けられたことを特徴とする。【００１３】
このような構成によれば、金型の加熱工程後半で熱媒体が封じ込められる排出配管の配管長が最も短くなるので、前記流動圧力損失や前記放熱量を最小限に抑えることにより、周囲への熱損失等の外乱による影響を最小限に抑え、金型の加熱速度の低下を最も抑制できるとともに、加熱時間を安定させることができる。【００１４】
（５）第５の手段の射出成形装置は、上記（２）〜（４）の射出成形装置において、前記排出流量調整ユニットが、液体状の熱媒体のみを排出するスチームトラップを更に備えることを特徴とする。【００１５】
このような構成によれば、排出配管の配管長が短い場合でも、液体状の熱媒体が金型の内部に溜まることなく排出されるので、金型の正確な温度制御が可能となる。また排出配管内で気液が混在しないのでキャビテーションなどによる振動や衝撃を抑制し、配管の破損を防止できる。【００１６】
（６）第６の手段の射出成形装置は、上記（１）〜（５）のいずれに記載の射出成形装置において、前記金型が、固定金型と可動金型とを備えるとともに、前記排出配管が、前記固定金型に接続される固定側排出配管と前記可動金型に接続される可動側排出配管とに分岐し、前記排出流量調整ユニットが、前記排出配管における前記固定側排出配管と前記可動側排出配管とにそれぞれ設けられたことを特徴とする。【００１７】
このような構成によれば、固定側排出配管に設けられた排出流量調整ユニットによって固定金型の温度を制御する一方、可動側排出配管に設けられた排出流量調整ユニットによって可動金型の温度を制御するので、金型のより精密な温度制御が可能となる。また特に固定金型と可動金型の熱ボリュームに差がある場合は、同じ流量の熱媒体をそれぞれの金型に供給すると、熱ボリュームの小さい金型の温度の加熱速度が大きくなり、過剰に高温となってしまう場合がある。このような場合に対し、それぞれ排出配管に設けた金型前記排出流量調整ユニットにより、固定金型と可動金型のそれぞれに供給される熱媒体の圧力、流量を調整することにより、それぞれの供給熱媒体の温度を制御することで、固定金型と可動金型へ与える熱量に差を付けて、固定金型と可動金型が実質上、同時に目標温度に到達するように制御できる。【００１８】
（７）第７の手段の射出成形装置は、上記（１）〜（５）のいずれに記載の射出成形装置において、前記金型が、固定金型と可動金型とを備えるとともに、前記排出配管が、前記固定金型に接続される固定側排出配管と、前記可動金型に接続される可動側排出配管と、前記固定側排出配管と前記可動側排出配管とが合流する合流配管とを有し、前記排出流量調整ユニットが、前記合流配管に設けられたことを特徴とする。【００１９】
このような構成によれば、１個の排出流量調整ユニットによって固定金型と可動金型の両方の温度を制御できるので、金型の温度制御が簡略化されるとともに、排出流量調整ユニットの低コスト化が可能である。また隙間の小さい小型射出成形機においても排出配管の配管長を短くできるように排出流量調整ユニットを備えることができる。また排出流量調整ユニットを射出成形機の外部に設ける場合は、排出流量調整ユニットの設置スペースを小さくできる。【００２０】
（８）第８の手段の前工程熱媒体の排出方法は、上記（１）〜（７）のいずれか一項に記載する射出成形装置において、前工程の熱媒体の供給を停止すると同時に、熱媒体切り換えの遅延タイマーをスタートさせ、該熱媒体切り換え遅延タイマーのタイムアップもしくは射出工程進捗に応じた後工程の熱媒体供給開始信号により、後工程の熱媒体供給を開始と、前記金型をバイパスして熱媒体の供給側合流配管と排出側合流配管とを連結する金型バイパス配管に設置した金型バイパス開閉弁を有する金型バイパス回路の開動作と、金型バイパス回路閉塞遅延タイマー（Ｔ１２）のスタートを行い、該金型バイパス回路閉塞遅延タイマーのタイムアップした時点、もしくは金型供給側配管部に設けた通過熱媒体センサ(４１)が次工程の熱媒体を検知した時点で、前記金型バイパス回路を閉塞させることを特徴とする。なお本発明で用いる「射出工程進捗」なる語は、単に射出充填工程のみでなく金型キャビティ内での樹脂の冷却固化工程も含む工程の進捗を意味する。【００２１】
（９）第９の手段の前工程熱媒体の排出方法は、上記（８）の前工程熱媒体の排出方法において、前工程の熱媒体の供給の停止を、前工程の熱媒体の供給開始からスタートするタイマーのタイムアップおよび／もしくは金型温度が所定の温度に到達した時点で行うことを特徴とする。【００２２】
（１０）第１０の手段の前工程熱媒体の排出方法は、上記（８）または(９)の前工程熱媒体の排出方法において、前工程の熱媒体が加熱用媒体、後工程の熱媒体が冷却用媒体であることを特徴とする。【００２３】
（１１）第１１の手段の前工程熱媒体の排出方法は、上記（８）または(９)の前工程熱媒体の排出方法において、前工程の熱媒体が冷却用媒体、後工程の熱媒体が加熱用媒体であることを特徴とする。【００２４】
（１２）第１２の手段の前工程熱媒体の排出方法は、上記（１）〜（７）のいずれかの射出成形装置において、加熱工程を終了すると同時に熱媒体切り換えの遅延タイマーをスタートさせ、該熱媒体切り換え遅延タイマーのタイムアップもしくは射出工程進捗に応じた熱媒体切り替え開始信号により、掃気用圧縮空気の供給開始と、前記金型バイパス回路の開動作とを行い、所定のタイマーのタイムアップした時点、もしくは金型供給側配管部に設けた前記通過熱媒体センサが掃気用圧縮空気を検知した時点で、前記金型バイパス回路を閉塞させ、並びに所定のタイマーがタイムアップした時点で、もしくは金型排出側配管部に設けた前記通過熱媒体センサが掃気用圧縮空気を検知した時点で掃気用圧縮空気の供給を停止することを特徴とする。【００２５】
（１３）第１３の手段の前工程熱媒体の排出方法は、上記（１）〜（７）のいずれかの射出成形装置において、加熱工程を終了すると同時に熱媒体切り換えの遅延タイマーをスタートさせ、該熱媒体切り換え遅延タイマーのタイムアップもしくは射出工程進捗に応じた熱媒体切り替え開始信号により、掃気用圧縮空気の供給開始と、前記バイパス回路の開動作とを行い、所定のタイマーのタイムアップした時点、もしくは金型近傍の供給側配管部に設けた前記通過熱媒体センサが前記掃気用圧縮空気を検知した時点で、掃気用圧縮空気の供給を停止するとともに冷却動作開始遅延タイマーのスタートを行い、冷却動作開始遅延タイマーのタイムアップもしくは射出工程進捗に応じた冷却開始信号にて冷却用媒体の供給を開始を行い、所定のタイマーのタイムアップした時点で、もしくは前記通過熱媒体センサが冷却用媒体を検知した時点で前記金型バイパス回路を閉塞させることを特徴とする。【００２６】
（１４）第１４の手段の前工程熱媒体の排出方法は、上記（１２）〜（１３）の加熱用媒体の排出方法において、加熱用媒体の供給の停止を、加熱用媒体の供給開始からスタートするタイマーのタイムアップおよび／もしくは金型温度が所定の温度に到達した時点で行うことを特徴とする。【００２７】
（１５）第１５の手段の前工程熱媒体の排出方法は、上記（１）〜（７）の射出成形装置において、冷却工程を終了すると同時に熱媒体切り換えの遅延タイマーをスタートさせ、該熱媒体切り換え遅延タイマーのタイムアップもしくは射出工程進捗に応じた熱媒体切り替え開始信号により、掃気用圧縮空気の供給開始と、前記金型バイパス回路の開動作とを行い、所定のタイマーのタイムアップした時点、もしくは金型供給側配管部に設けた前記通過熱媒体センサが掃気用圧縮空気を検知した時点で、前記金型バイパス回路を閉塞させる所定のタイマーがタイムアップした時点、もしくは金型排出側配管部に設けた前記通過熱媒体センサが掃気用圧縮空気を検知した時点で掃気用圧縮空気の供給を停止することを特徴とする。【００２８】
（１６）第１６の手段の前工程熱媒体の排出方法は、上記（１）〜（７）の射出成形装置において、冷却工程を終了すると同時に熱媒体切り換えの遅延タイマーをスタートさせ、該熱媒体切り換え遅延タイマーのタイムアップもしくは射出工程進捗に応じた熱媒体切り替え開始信号により、掃気用圧縮空気の供給開始と、前記バイパス回路の開動作とを行い、所定のタイマーのタイムアップした時点、もしくは金型近傍の供給側配管部に設けた前記通過熱媒体センサが前記掃気用圧縮空気を検知した時点で、掃気用圧縮空気の供給停止を行うとともに加熱動作開始遅延タイマーのスタートを行い、加熱動作開始遅延タイマーのタイムアップもしくは射出工程進捗に応じた加熱開始信号にて加熱用媒体の供給弁を開き、所定のタイマーのタイムアップした時点で、もしくは前記通過熱媒体センサが加熱用媒体を検知した時点で前記金型バイパス回路を閉塞させることを特徴とする。【００２９】
（１７）第１７の手段の前工程熱媒体の排出方法は、上記（１５）〜（１６）の冷却用媒体の排出方法において、冷却用媒体の供給の停止を、冷却用媒体の供給開始からスタートするタイマーのタイムアップおよび／もしくは金型温度が所定の温度に到達した時点で行うことを特徴とする。【００３０】
（１８）第１８の手段の前工程熱媒体の排出方法は、上記（１）〜（７）の射出成形装置において、金型からの加熱用媒体の排出方法であって、加熱工程において加熱の前半は金型からの熱媒体排出配管と混合器との間の配管に設けた前記可変絞り弁をバイパスする前記可変絞り弁バイパス配管に設けた前記排出配管バイパス開閉弁を開き、加熱の後半は前記排出配管バイパス開閉弁を閉じて、前記可変絞り弁により、加熱用媒体の流量と圧力を調整し、加熱終了時の加熱用媒体の圧力を加熱の前半に対し高圧に昇圧することを特徴とする。【００３１】
（１９）第１９の手段の前工程熱媒体の排出方法は、上記（１）〜（７）の射出成形装置において、前記金型からの加熱用媒体の排出方法であって、金型からの熱媒体排出配管から混合器に入る熱媒体が高温である間は前記可変絞り弁バイパス配管に設けた排出配管バイパス開閉弁を開くとともに、金型からの前記排出配管を外部の冷却設備への戻り配管につなぐ熱媒体排出弁を閉じ、熱媒体を混合器に導入し、前記排出配管から混合器に入る熱媒体が高温でない間は、前記金型からの前記排出配管を外部の冷却設備への戻り配管につなぐ熱媒体排出弁を開いて、前記金型から前記排出配管を通して排出される熱媒体を外部の冷却設備へと排出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る射出成形装置によれば、熱媒体の供給源であるボイラ等が十分な熱媒体の昇圧能力を有しておらず、供給する熱媒体の温度を金型加熱目標温度に対し十分に高くできない場合でも、加熱工程後半における加熱速度の低下を抑制して、金型の温度を短時間で目標温度まで到達させることができる。また、排出流量調整ユニットが金型温調装置に装備される場合と比較すると、金型加熱工程の後半に熱媒体を封じ込める排出配管の配管長が短く、封じ込める熱媒体の量も少ないので、熱媒体の圧力をその供給源の圧力まで短時間で昇圧させることができる。更には金型温調装置内の冷却媒体の影響で、排出流量調整ユニット部の熱媒体温度が低下することがない。
また、加熱前半において熱媒体は金型に熱を奪われ排出配管に流出する熱媒体は低温低圧状態となっており排出配管部材の耐熱耐圧性能も低くて良いが、加熱後半は金型の温度が上昇しているため排出配管に流出する熱媒体も高温状態を維持している場合がある。これに対し、排出配管に設けられた可変絞り弁を絞り、可変絞り弁部で熱媒体の圧力を低下させることにより、耐熱耐圧の低い排出配管部材を用いることができる。つまり当該可変絞り弁より下流の熱媒体を低温低圧化することができるので、排出配管部材に高耐熱高耐圧部材を使用する必要が無くなるので、設計が容易になる。更には、排出配管部材の熱応力を低減できるので、配管部材の破損および破損部からの熱媒体の漏出を防止できる。
また特に、排出配管バイパス開閉弁および排出配管に設けられた可変絞り弁を完閉した場合には、排出配管バイパス開閉弁および可変絞り弁から下流の配管内で、大気放熱により配管内部の温度が低下した熱媒体と、金型内の高温の熱媒体を分断できることから、下流の低温熱媒体に金型内の高温熱媒体の熱が奪われないので、一層、金型の温度を短時間で目標温度まで到達させることができる。【００３３】
上記（１８）から（１９）に係わる発明は、上記第１〜第７の手段の射出成形装置を用いた上記第８〜１９の手段の熱媒体排出方法であり、金型を加熱又は冷却するための熱媒体切換時、通過熱媒体センサの検出信号により通過熱媒体の種類を判定するか、もしくは次工程の熱媒体の金型への到達時間を見込んだタイマーの信号により、供給配管内に残った前工程の熱媒体を流動抵抗の大きな金型内部を経由させることなくバイパス配管を通して排出配管に排出した後、次工程の熱媒体を金型へ供給するようにしたので、熱媒体の切換時間を短縮することができる。【００３４】
因みに、上記（８）から（１９）に係わる発明は、成形品が薄く面積が大きいとき、金型の熱交換を均等にできるだけ急速に行おうとすれば、各々の細管の流動抵抗はバイパス配管の流動抵抗の２〜１００倍となる。また、熱媒体供給源から金型までの距離が長く、その配管内容量が金型内の流路容積よりも大きいような大型の熱媒体供給排出回路においては、特に、熱媒体の切換時間の短縮と同時に熱エネルギーの損失を減らすのに有効である。【００３５】
上記（１８）に係わる発明は、加熱工程の前半では前記加熱用媒体の排出を流動抵抗が少ない状態で大流量を金型に供給し、加熱工程の後半で、前記加熱用媒体の排出工程に先立って、加熱終了時の金型内圧力を高圧に保持しておくことにより、加熱開始時の金型内の前記加熱用媒体の流出速度を高速にすることが出来るので、金型内の前記加熱用媒体の排出時間を短縮できる。更に加熱終了時は金型内の前記加熱用媒体の圧力は静圧で均一な高圧にでき、細く複雑な形状である金型内熱媒体流路で発生する流動圧力損失に伴う前記加熱用媒体の圧力ムラを発生させない為、金型内媒体流路形状に関係なく、金型内熱媒体流路の流動圧力が伝搬しにくく、前記加熱媒体が押し出されにくい部分でも、前記加熱用媒体の排出開始時には静圧が負荷されているので、前記加熱用媒体の排出させる為の圧力が十分あることから、前記加熱用媒体の滞留を抑制でき前記加熱用媒体の排出効率を向上できる。また配管内を高圧にする時間も加熱工程の後半のみで良い為、短時間であり省エネに有効である。【００３６】
また、加熱工程後半に金型内の前記加熱用媒体の圧力を高圧に保つことから、前記加熱用媒体の温度を高温に保つことが出来るので、前記加熱用媒体と金型温度が近似して金型温度の昇温速度が低い状態に対しても加熱時間の短縮化、および熱交換のエネルギー効率の向上に有効である。また前記加熱工程前半から前記加熱工程後半への切り換えを、金型温度が予め設定した切替え温度に到達した時点、または加熱開始からスタートするタイマー等のタイマーがタイムアップした時点で行えば、金型内の前記加熱用媒体の圧力において高い再現性を得ることが出来、安定制御が可能である。【００３７】
上記（１９）に係わる発明は、金型から温調器への熱媒体排出配管に排出された熱媒体を、該熱媒体の温度が高温のときは、該熱媒体の温度を下げる為に前記熱媒体と外部の冷却設備より供給される冷却用媒体とを混合する混合器に導入し、更に前記熱媒体排出配管に排出された熱媒体の温度が高温でないときは、前記熱媒体を外部の冷却設備につながる冷却水戻り配管に直接排出することで、前記熱媒体が高温でない時に流動抵抗の大きく排出時間が長い混合器を経由することなく、前記熱媒体を排出させることができるので熱媒体の排出に要する時間を短縮し高いエネルギー効率を実現できる。【００３８】
上記（８）から（１０）に係わる発明は、前工程の熱媒体の供給を停止した後、次工程の熱媒体を供給開始すると同時に、熱媒体の供給側供給配管と排出側合流配管とを連結する金型バイパス配管に設置した金型バイパス開閉弁を開いて、熱媒体の供給源から金型バイパス開閉弁までの間の供給側合流配管内に残っている前工程の熱媒体を金型バイパス配管を通して排出側合流配管に追い出した後、次工程の熱媒体を供給し、該次工程の熱媒体が金型近傍に到達した時点で前記金型バイパス開閉弁を閉じ、金型内に次工程の熱媒体を送り込む前工程の熱媒体の排出方法である。【００３９】
当該前工程の熱媒体の排出方法によれば、熱媒体の供給側合流配管内に残っている前工程の熱媒体が、工程切り換え時に次工程の冷却用媒体に押されて金型に流入して、あたかも前工程が継続してしまっているような状態で金型温度が目的とする温度をオーバーシュートあるいはアンダーシュートしてしまうことを防止できるとともに、流動抵抗の大きい金型内の金型加熱、冷却に携わる多数の細配管を経由することなく熱媒体を排出できるので、熱媒体が熱媒体の供給源から金型に到達するまでの時間を低減し金型温度の調整を速やかに行い、金型温度の調整の精度も向上させることができる。【００４０】
上記（１２）及び（１４）に係わる発明は、金型温度調節器の工程切替のタイミングで前工程の加熱用媒体の供給を断った後、熱媒体の供給配管と熱媒体の排出配管とを連結する金型バイパス配管に設置した金型バイパス開閉弁を開き、同時に掃気用圧縮空気の開閉弁を開くことで、熱媒体の供給側合流配管内に残っている前工程の熱媒体を、掃気用圧縮空気により金型バイパス配管を経由させて排出側合流配管に追い出した後、掃気用圧縮空気の供給を継続したままで、該金型バイパス開閉弁を閉じて、金型内に掃気用圧縮空気を送り込み、金型内部の熱媒体回路に残っている加熱用媒体が排水配管に排出された時点で掃気用圧縮空気の供給を停止する加熱用媒体の排出方法である。【００４１】
当該加熱用媒体の排出方法によれば、熱媒体の供給側合流配管内に残っている加熱用媒体が、工程切り換え時に次工程の熱媒体に押されて金型に流入して、あたかも加熱工程が継続してしまっているような状態で金型温度が目的とする加熱完了温度を上回って過度に加熱されてしまうことを防止できるとともに、流動抵抗の大きい金型内の金型加熱、冷却に携わる多数の細配管を経由することなく熱媒体を排出できるだけでなく、液体よりも流動圧損の小さい空気を前工程の熱媒体の掃気に使用するので、更に金型の熱媒体回路及び供給配管内部の加熱用媒体の排出に要する時間を低減することができる。また前記金型バイパス開閉弁を閉じた後、前記掃気用圧縮空気を前記金型内流路に強制的に供給することから、次工程の熱媒体を供給する前に金型内の加熱用媒体を確実に排出できる。【００４２】
上記（１３）及び（１４）に係わる発明は、金型温度調節器の工程切替のタイミングで前工程の加熱用媒体の供給を断った後、熱媒体の供給配管と熱媒体の排出配管とを連結する金型バイパス配管に設置した金型バイパス開閉弁を開き、同時に掃気用圧縮空気の開閉弁を開くことで、熱媒体の供給側合流配管内に残っている前工程の熱媒体を、掃気用圧縮空気により金型バイパス配管を経由させて排出側合流配管に追い出した後、掃気用圧縮空気の供給停止を行うとともに、前記金型バイパス開閉弁は開いたままで更に次工程の冷却用媒体の供給を開始し、該冷却用媒体が金型近傍に到達した時点で該金型バイパス開閉弁を閉じて、前記金型内に前記冷却用媒体を送り込む加熱用媒体の排出方法である。【００４３】
当該加熱用媒体の排出方法によれば、熱媒体の供給側合流配管内に残っている加熱用媒体が、工程切り換え時に次工程の熱媒体に押されて金型に流入して、あたかも加熱工程が継続してしまっているような状態で金型温度が目的とする加熱完了温度を上回って過度に加熱されてしまうことを防止できるとともに、流動抵抗の大きい金型内の金型加熱、冷却に携わる多数の細配管を経由することなく、前記熱媒体に加えて前記掃気用圧縮空気の供給源と前記金型バイパス開閉弁までの前記供給配管内の前記掃気用圧縮空気も排出できるので、更に冷却用媒体が冷却用媒体の供給源から前記金型に到達するまでの時間を低減し金型温度の調整を速やかに行うことができる。【００４４】
上記（１５）及び（１７）に係わる発明は、前工程の冷却用媒体の供給を停止した後、前記熱媒体の供給配管と排出配管とを連結する前記金型バイパス配管に設置した前記金型バイパス開閉弁を開き、同時に前記掃気用圧縮空気の供給を開始して、冷却用媒体の供給側合流配管内に残っている冷却用媒体を、掃気用圧縮空気により金型バイパス配管を経由させて排出側合流配管に追い出した後、掃気用圧縮空気の供給を継続したままで、前記金型バイパス開閉弁を閉じて、金型内に掃気用圧縮空気を送り込み、金型内部の熱媒体回路に残っている冷却用媒体が排水配管に排出された時点で掃気用圧縮空気の供給を停止する冷却用媒体の排出方法である。【００４５】
当該冷却用媒体の排出方法によれば、熱媒体の供給側合流配管内に残っている冷却用媒体が、工程切り換え時に次工程の熱媒体に押されて金型に流入して、あたかも冷却工程が継続してしまっているような状態で金型温度が目的とする冷却完了温度を下回って過度に冷却されてしまうことを防止できるとともに、流動抵抗の大きい金型内の金型加熱、冷却に携わる多数の細配管を経由することなく熱媒体を排出できるだけでなく、液体よりも流動圧損の小さい空気を前工程の熱媒体の掃気に使用するので、更に金型の熱媒体回路及び供給配管内部の冷却用媒体の排出に要する時間を低減することができる。また前記金型バイパス開閉弁を閉じた後、前記掃気用圧縮空気を前記金型内流路に強制的に供給することから、次工程の熱媒体を供給する前に金型内の加熱用媒体を確実に排出できる。【００４６】
上記（１６）及び（１７）に係わる発明は、金型温度調節器の工程切替のタイミングで前工程の冷却用媒体の供給を停止した後、前記熱媒体の供給配管と排出配管とを連結する前記金型バイパス配管に設置した前記金型バイパス開閉弁を開き、同時に前記掃気用圧縮空気の供給を開始して、冷却用媒体の供給側合流配管内に残っている冷却用媒体を、掃気用圧縮空気により金型バイパス配管を経由させて排出側合流配管に追い出した後、前記掃気用圧縮空気の開閉弁を閉じるとともに、前記金型バイパス開閉弁は開いたままで次工程の加熱用媒体の供給を開始し、この加熱用媒体が供給配管から金型近傍に到達した時点で前記金型バイパス開閉弁を閉じて、金型内に加熱用媒体を送り込む冷却用媒体の排出方法である。【００４７】
当該冷却用媒体の排出方法によれば、熱媒体の供給側合流配管内に残っている冷却用媒体が、工程切り換え時に次工程の熱媒体に押されて金型に流入して、あたかも冷却工程が継続してしまっているような状態で金型温度が目的とする冷却完了温度を下回って過度に冷却されてしまうことを防止できるとともに、流動抵抗の大きい金型内の金型加熱、冷却に携わる多数の細配管を経由することなく、前記熱媒体に加えて前記掃気用圧縮空気の供給源と前記金型バイパス開閉弁までの前記供給配管内の前記掃気用圧縮空気も排出できるので、更に前記加熱用媒体の供給源から前記金型への到達時間を低減し金型温度の調整を速やかに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態に係わる射出成形装置が備える金型加熱回路の模式図である。
【図２】図１の金型加熱回路を備えた第１の実施の形態の射出成形装置の側面レイアウト図である。
【図３】第２の実施の形態の射出成形装置の側面レイアウト図である。
【図４】図１の金型加熱回路に適用される金型の例を示す側面図である。
【図５】図４の金型をＡ−Ａ断面で示す入れ子の正面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】図１の制御盤の構成を示すブロック図である。
【図８】図２及び図３の金型加熱回路を備えた射出成形装置の成形工程に対応する金型温度と各開閉弁の開のタイミングを示す線図である。
【図９】第２の実施の形態に係わる金型加熱回路の模式図である。
【図１０】第３の実施の形態に係わる成形工程に対応する金型温度と各開閉弁の開のタイミングを示す線図である。
【図１１】第４の実施の形態に係わる射出成形装置が備える金型加熱回路の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
金型の加熱制御において、急速に加熱と冷却を行うことができる金型の加熱冷却用媒体供給排出回路構成を備えた射出成形装置について２形態、また、この加熱冷却用媒体供給排出回路を用いて金型を加熱・冷却する温度制御方法についても説明する。この実施の形態の金型の加熱冷却用媒体回路の模式図には、樹脂注入通路、射出ユニット等の図は省いている。
【００５０】
本実施形態では上記射出成形装置の固定金型、可動金型とも加熱用媒体として蒸気、冷却用媒体として冷却水を使用し、掃気用圧縮空気用の供給配管に繋がる供給側マニホールドと排出配管に繋がる排出側マニホールドと、両マニホールドの結合された多数の加熱、冷却共用細管が内蔵された入れ子を備え、金型温度センサを有している。但し、加熱用媒体として蒸気以外の高温加圧水などの高温流体、もしくは冷却用媒体として冷却水以外の低温流体を使用しても良い。
【００５１】
加熱冷却用媒体回路は、射出成形工程において、固定金型と可動金型を閉じ、型締めを行い樹脂を射出する前に、加熱用媒体を金型に回流させて樹脂射出に好適な温度まで金型を加熱し、樹脂を射出し、射出後は、冷却用媒体に切り替えて金型へ回流させて樹脂の固化温度以下まで金型を冷却する成形サイクルを繰り返すように制御される。以上の構成及び金型の温度調整制御は今までの射出成形機に適用された既知の技術である。
【００５２】
本発明の請求項により実施される射出成形装置の形態については、請求項の組み合わせによりさまざまな実施形態が存在するがその中で代表的な実施形態につき以降詳細を記す。
【００５３】
本発明の実施形態において金型の加熱冷却用媒体回路は、固定側と可動側の両方に適用としているが、射出成形品に求められる品質等から金型の固定側のみ，もしくは可動側のみとしても良い。固定側のみ、もしくは可動側のみとした場合、加熱冷却制御を行わないもう一方の可動金型もしくは固定金型に固有に付随する金型温度センサやバイパス配管も省略できる。
【００５４】
また、本実施形態において金型温度判定および通過熱媒体判定は、固定側と可動側の両方に適用としているが、加熱工程における加熱目標温度到達や冷却工程における冷却目標温度到達等の判定、通過熱媒体センサによる熱媒体入れ替え完了の判定は、固定側金型もしくは可動側金型のいずれか片側のみの状態により判定して工程を進めてもよく、もしくは固定側と可動側の両方の判定成立により工程を進めても良い。さらには固定側と可動側のいずれかの判定成立により工程を進めてもよい。
【００５５】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係わる射出成形装置が備える金型加熱回路の模式図、図２は図１の金型加熱回路を備えた第１の実施の形態の射出成形装置の側面レイアウト図、図４は図１の金型加熱回路に適用される金型の例を示す側面図、図５は図４の金型をＡ−Ａ断面で示す入れ子の正面図、図６は図５のＣ−Ｃ断面図、図７は図１の制御盤の構成を示すブロック図、図８は図１の金型加熱回路を備えた射出成形装置の成形工程に対応する金型温度と各開閉弁の開閉のタイミングを示す線図である。
【００５６】
図２の射出成形装置の側面レイアウト図において、射出成形装置１は、射出ユニット１３と、固定型盤１４に取付けられた固定金型２と、可動型盤１５に取付けられた可動金型３と、蒸気生成用のボイラ１７と、クーリングタワー等の冷却設備１８と、バルブコントローラユニット（金型温調装置）１９と、固定金型２に接続された固定側排出配管６０に設けられた固定側排出流量調整ユニット６１と、可動金型３に接続された可動側排出配管６２に設けられた可動側排出流量調整ユニット６３と、を備えている。
【００５７】
バルブコントローラユニット（金型温調装置）１９は、図１に示したように、蒸気供給配管２３、蒸気供給用開閉弁３６、掃気用圧縮空気供給配管２８、エアーフィルタ２９、掃気用圧縮空気減圧弁２７、掃気用圧縮空気供給用開閉弁３７、冷却水供給配管２４A、冷却水供給用開閉弁３８、用済みの熱媒体排出のための開閉弁４７、混合器３０へ冷却水を流すための配管に開閉弁５１、その他が収容されている。３４は冷却水ポンプである。射出成形設備が大型になるほど、成形品の取り出しのために金型を開閉する金型の動作領域も大きくなり、金型の動作領域に干渉しないようにバルブコントローラユニット１９の設置場所も金型から離れた場所に位置することになる。
【００５８】
ボイラ１７からバルブコントローラユニット（金型温調装置）１９へは蒸気供給配管２３で蒸気が送られ、クーリングタワー等の冷却設備１８からバルブコントローラユニット（金型温調装置）１９へは冷却水が冷却水供給配管２４Ａで送られ、使用済み冷却水は冷却水排出配管２４Ｂを通してクーリングタワー等の冷却設備１８に回収される。バルブコントローラユニット（金型温調装置）１９から金型２，３の入れ子４，５への蒸気と冷却水と掃気用圧縮空気は共通の供給側合流配管（供給配管）２５Ａ及び排出側合流配管（排出配管）２５Ｂで供給、排出される。可動金型３の入れ子５への合流配管２５Ａ，２５Ｂには可撓配管２２Ａ，２２Ｂが繋がれ可動金型３の型開閉移動に対応している。固定金型２、可動金型３とも熱媒体の出入り口をバイパスする金型バイパス配管２１Ａ，２１Ｂが設けられ、この金型バイパス配管２１Ａ，２１Ｂに金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂが設置される。本実施形態を示す図１においては、排出流量調整ユニット６１、６３を金型バイパス配管２１Ａ、２１Ｂと排出配管６０、６２との合流部の下流側に設けてあるが、加熱後半において金型内に封じ込める熱媒体量を更に小さくするために、排出流量調整ユニット６１、６３を排出配管６０、６２と金型バイパス配管２１Ａ、２１Ｂとの合流部の上流側としても良い。
【００５９】
固定金型２の近くの熱媒体の供給側合流配管２５Ａに蒸気と掃気用圧縮空気と冷却水の通過を検知する通過熱媒体センサ（温度センサ等）４１が設置される。また金型には固定金型２の入れ子４のキャビティ面の温度を検出する温度センサ４２ａが設置され、可動金型３の入れ子５のキャビティ面の温度を検出する温度センサ４２が設置される。また、可動金型３からの熱媒体排出配管に蒸気と掃気用圧縮空気と冷却水の通過を検知する通過熱媒体センサ（温度センサ等）４３が設置される。入れ子４及び５のキャビティ面の温度センサ４２ａ，４２の配置個数は任意の複数設けて入れ子４，５の温度分布を調べ平均温度を制御用に選択するか、温度判定プログラムで選択的に制御したり、代表的なセンサを決めて制御用としても良い。
【００６０】
金型２，３の排出側合流配管２５Ｂに開閉弁４７とその開閉弁４７と並列に金型から排出した蒸気と冷却水を混合する混合器３０を設け、混合器３０と前記クーリングタワー等の冷却設備１８の冷却水供給配管２４Ａとを連結する連結配管４４を設け、連結配管４４に開閉弁５１を設置し、通過熱媒体センサ４３が高温の熱媒体を検知したことにより、又は、制御盤４０に内蔵した蒸気の流れ状態を予想したタイマー等の制御により開閉弁４７，４８，５１を開閉することにより混合器３０への熱媒体の流入制御を行う。排出側合流配管２５Ｂと混合器３０との間に排出配管４６を設けている。尚、混合器３０は本発明に必須の構成ではなく、金型から排出した蒸気をそのまま大気中に放出してもよい。
【００６１】
射出成形装置１またはバルブコントロールユニット（金型温調装置）１９もしくはこれらの設備に付随して制御盤４０が設置される。制御盤４０は図７に示すように、金型温度判定プログラムと通過熱媒体判定プログラムからなる温度判定用プログラムを格納したプログラム格納部５２と、時間設定信号を出力するタイマー制御部５４と、温度判定用プログラムによる判定結果と時間設定信号を基にバルブコントロールユニット（金型温調装置）１９による金型２，３への蒸気、冷却水、掃気用圧縮空気の切り替え供給制御のための制御信号と金型２，３が型閉、型開、射出充填等の成形動作を行うための制御信号を生成する制御信号生成部５３とを有している。
【００６２】
固定側排出流量調整ユニット６１は、図１に示すように、固定金型２に接続された固定側排出配管６０に設けられた可変絞り弁４９Ａと、この可変絞り弁４９Ａをバイパスしてその上流側と下流側の固定側排出配管６０を連通する可変絞り弁バイパス配管５０Ａと、この可変絞り弁バイパス配管５０Ａに設けられた排出配管バイパス開閉弁４８Ａと、を有している。
【００６３】
排出配管バイパス開閉弁４８Ａは、いわゆるブロックバルブあり、固定側排出配管６０に連通した可変絞り弁バイパス配管５０Ａを熱媒体が流通可能な開放状態と流通不能な閉止状態のいずれかに切り換え可能なものである。一方、可変絞り弁４９Ａは、いわゆる絞りバルブであり、固定側排出配管６０を流れる熱媒体の流量を、全開状態から全閉状態までの間で任意に調整可能なものである。
【００６４】
このような固定側排出流量調整ユニット６１の構成によれば、固定金型２の加熱工程における前半、すなわち加熱工程を開始した直後は、排出配管バイパス開閉弁４８Ａと可変絞り弁４９の両方を開き、熱媒体を大量に流通させることにより、固定金型２を急速に加熱する。一方、加熱工程における後半、すなわち加熱工程の開始から所定時間が経過して、あるいは目標温度よりも低い所定の温度に金型温度が到達したことを温度センサ４２ａが検知して、固定金型２の温度が目標温度に近付いた状態では、排出配管バイパス開閉弁４８Ａを閉止し、可変絞り弁４９を調整して固定金型２の内部の圧力を制御することにより、固定金型２の温度を高精度に調整することができる。
【００６５】
尚、可変絞り弁４９Ａとしては、絞りバルブに代えてブロックバルブを用いてもよい。より詳細には、ブロックバルブで固定側排出配管６０を全閉状態にすると、固定金型２の内部での熱媒体圧力を蒸気供給源での発生圧力により近づけることができるので、熱媒体温度の低下を抑制できる。しかし、可変絞り弁バイパス配管５０Ａを全閉状態にすると、熱媒体が金型内で停滞し、固定金型２に新たな熱媒体が供給されなくなる。このため、停滞している熱媒体の熱が固定金型２に奪われて続けて、固定金型２の内部で熱媒体の温度が下がり金型加熱時間が長くなってしまう場合がある。また熱媒体が蒸気の場合、温度の低下により蒸気の一部が液化し金型あるいは排出口付近に水が溜まってしまい、蒸気の更なる液化、低温下を促進してしまう場合がある。この点、絞りバルブによって固定側排出配管６０を僅かに開いた状態にすれば、熱媒体が僅かに流れることによって固定金型２には新たな熱が常時供給される。これにより、固定金型２の内部で熱媒体の温度が下がりにくいという利点があるとともに、凝縮した熱媒体が絞りバルブを通って排出されるので固定金型２の内部に溜まりにくいという利点もある。また蒸気が液化した水が金型内あるいは排出口付近に溜まることを抑制することができるという利点もある。
【００６６】
一方、可動側排出流量調整ユニット６３は、図１に示すように、可動金型３に接続された可動側排出配管６２に設けられた可変絞り弁４９Ｂと、この可変絞り弁４９Ｂをバイパスしてその上流側と下流側の可動側排出配管６２を連通する可変絞り弁バイパス配管５０Ｂと、この可変絞り弁バイパス配管５０Ｂに設けられた排出配管バイパス開閉弁４８Ｂと、を有している。尚、排出配管バイパス開閉弁４８Ｂは排出配管バイパス開閉弁４８Ａに、可変絞り弁バイパス配管５０Ｂは可変絞り弁バイパス配管５０Ａに、可変絞り弁４９Ｂは可変絞り弁４９Ａに、それぞれ同じ構成であってその作用効果も同じであるため、ここではその説明を省略する。
【００６７】
このように、本実施の形態では、固定側排出流量調整ユニット６１と可動側排出流量調整ユニット６３を、バルブコントロールユニット（金型温調装置）１９の上流側に位置する固定側排出配管６０と可動側排出配管６２にそれぞれ設けたので、排出流量調整ユニットをバルブコントロールユニット１９に装備する場合と比較すると、金型の加熱工程後半に蒸気が封じ込められる排出側の配管長が短くなる。これにより、蒸気の流動圧力損失が低減され、また排出側の配管から周囲への放熱量も低減されるため、蒸気の加熱効果が損なわれて金型の加熱速度が低下するのを抑制することができる。特に、蒸気の供給源であるボイラ等が十分な昇圧能力を有しておらず、供給する蒸気の温度を金型加熱目標温度に対し十分に高くできない場合でも、加熱工程後半における金型の加熱速度の低下を抑制し、短時間で金型を目標温度に到達させることができる。
【００６８】
また、本実施の形態では、固定側排出流量調整ユニット６１と可動側排出流量ユニット６３とを別に設けたので、固定金型２と可動金型３の温度を別々に調節することができるので、より高精度な温度制御が可能になるという利点がある。
【００６９】
尚、本実施の形態では、図１に示すように、固定側排出流量調整ユニット６１と可動側排出流量調整ユニット６３を、蒸気の流通方向に沿って固定側排出配管６０と可動側排出配管６２の中央部に設置した。しかし、固定側排出流量調整ユニット６１と可動側排出流量調整ユニット６３の設置位置は、可能な限り固定金型２と可動金型３に近付けた方が好適であって、特に射出成形機内部に設けることがよい。ここで、射出成形機内部とは射出成形機の最外寸法である全幅×全高×全長から示される領域の内部のことを意味する。特に射出成形機内部としては、固定型盤１４、可動型盤１５、可動型盤１５を固定型盤１４に対し離間・近接方向に移動させる図示しない可動型盤駆動装置、固定型盤１４と可動型盤１５を連結固定する図示しないタイバー、タイバーを引っ張ることにより可動型盤１５を固定型盤１４に締め付け型締を行う図示しない型締装置からなる型締ユニットの、下部、上部、側部、後部あるいは、射出ユニットの下部などが良い。大型射出成形機において型締ユニットの下部、上部、側部、後部あるいは射出ユニットの下部は、比較的隙間が大きく、且つ金型の近傍であって、金型の開閉動作領域に干渉しないことから、排出流量調整ユニット６３を備えるのに好適である。更には固定側排出流量調整ユニット６１と可動側排出流量調整ユニット６３を、固定側排出配管６０における固定金型２への接続側端部、及び可動側排出配管６２における可動金型３への接続側端部に設ければ、加熱速度の低下を抑制するという効果が最大になる。例えば、後述するように固定金型２の出口側マニホールド４ｅに接続された出口配管１２ａに固定側排出流量調整ユニット６１を設置し、可動金型３の出口側マニホールド５ｅに接続された出口配管１２ｂに可動側排出流量調整ユニット６３を設置してもよい。
【００７０】
次に、図４、図５、図６により金型の構成を説明する。固定金型２に熱媒体通路４ｂを備えた入れ子４が嵌め込まれ、四辺を押さえ板６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄで押さえて固定金型２に固定され、また、可動金型３には熱媒体通路５ｂを備えた入れ子５が嵌め込まれ、四辺を押さえ板６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈで押さえて可動金型３に固定される。可動金型３が固定金型２に近づき入れ子４と入れ子５が当接したとき、合わせ面に成形品７を成形するキャビティが形成される。
【００７１】
入れ子４は両側に円筒形孔であるマニホールド４ａ，４ｅを形成し、両マニホールド４ａ，４ｅの間に複数の熱媒体通路４ｂが貫通する。熱媒体の入口側マニホールド４ａに入口配管１１ａが連結され、熱媒体の出口側マニホールド４ｅに出口配管１２ａが連結され、入口配管１１ａと出口配管１２ａは金型バイパス配管２１Ａで連通され、金型バイパス配管２１Ａに開閉弁４５Ａが設置される。同様に、入れ子５は両側にマニホールド５ａ，５ｅを形成し、両マニホールド５ａ，５ｅの間に複数の熱媒体通路５ｂが貫通する。熱媒体の入口側マニホールド５ａに入口配管１１ｂが連結され、熱媒体の出口側マニホールド５ｅに出口配管１２ｂが連結され、入口配管１１ｂと出口配管１２ｂはバイパス配管２１Ｂで連通され、金型バイパス配管２１Ｂに開閉弁４５Ｂが設置される。
熱媒体の入口側および出口側に共通流路としてのマニホールド４ａ，４ｅ，５ａ，５ｅを設けることにより、各熱媒体流路から排出された各熱媒体において温度バラツキがあった場合でも、マニホールド４ａ，４ｅ，５ａ，５ｅ内で熱媒体同士の熱交換が行われるため、排出流量調整ユニット６１，６３により熱媒体の流動が停止し（あるいは流動が微少になって）各熱媒体流路内に停留している熱媒体へも、マニホールド４ａ，４ｅ，５ａ，５ｅ内の均熱された熱媒体から、熱が伝導するので、各熱媒体流路も温度の均一化が可能である。つまりマニホールド４ａ，４ｅ，５ａ，５ｅ内の均熱化された熱媒体からの熱伝導により、相対的に温度の低い熱媒体流路は高温化され、相対的に温度の高い熱媒体流路は低温化されるため、金型の温度のバラツキを低減することができる。更には排出流量調整ユニット６１，６３をマニホールド４ａ，４ｅ，５ａ，５ｅの直後に設ければ、マニホールド４ａ，４ｅ，５ａ，５ｅの内の均熱化された熱媒体の熱を熱媒体排出流路以外に漏らして熱損失を発生させることを防止できるので、均熱効率を一層向上させることができる。
【００７２】
成形品７が薄く面積が大きいとき、金型の入れ子４，５の熱交換を均等にできるだけ急速に行うとすれば、細管である熱媒体通路４ｂ，５ｂは細く多数となり、同通路４ｂ，５ｂのそれぞれの流動抵抗は金型バイパス配管２１Ａ，２１Ｂの流動抵抗の２〜１００倍となる。また、熱媒体供給の切替を行うバルブコントロールユニット１９から金型２，３までの距離が長く、その間をつなぐ配管内の容量が金型の入れ子４，５の流路容積よりも大きいような大型の熱媒体供給排出配管回路においては、特に、金型バイパス配管２１Ａ，２１Ｂを通す前記金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂの開閉切換制御が熱媒体の切換時間の短縮となり同時に熱エネルギーの損失を減らすのに有効である。
【００７３】
図１および図８により射出成形装置の成形工程に対応する金型温度と各開閉弁の開のタイミングを説明する。金型温度調節回路の制御方法は、金型温度調節回路において、加熱工程、冷却工程を繰返し、その間に掃気用圧縮空気を供給する。金型加熱工程では、蒸気供給配管２３の蒸気供給用開閉弁３６を開き、供給側合流配管２５Ａを介して蒸気を固定金型２、可動金型３へ供給し、入れ子４，５を加熱する。プログラム格納部５２内の金型温度判定プログラムが、金型の温度センサ４２もしくは４２ａもしくはその両方が検出した金型温度が設定金型上限温度（ＴＭＳ）に到達したことを判定したとき、蒸気供給用開閉弁３６を閉じる。
【００７４】
金型加熱工程においては混合器３０への熱媒体の導入が制御され、加熱工程の途中までは排出配管バイパス開閉弁４８Ａ，４８Ｂを開いておき、排出配管バイパス開閉弁４８Ａ，４８Ｂと可変絞り弁４９Ａ，４９Ｂを通して熱媒体を混合器３０に流し込み、加熱工程の終盤では、排出配管バイパス開閉弁４８Ａ，４８Ｂを閉じて可変絞り弁４９Ａ，４９Ｂのみを通し、熱媒体を混合器３０に流し込む。排出配管バイパス開閉弁４８Ａ，４８Ｂの開時間はタイマーＴ１８により定め、可変絞り弁４９Ａ，４９Ｂの開度調整とタイマーＴ１８の設定により、加熱時間が最短になるよう調整する。
【００７５】
金型加熱工程の終了から金型冷却工程の開始の時点で供給配管の蒸気の排出を行なう。前工程の蒸気供給用開閉弁３６閉と同時に、熱媒体切替え遅延タイマーＴ３をスタートする。熱媒体切替え遅延タイマーＴ３のタイムアップにより金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂを開いて金型バイパス配管２１Ａ，２１Ｂを通にし、掃気用圧縮空気供給用開閉弁３７をタイマーＴ５の設定にて短時間開き、供給側合流配管２５Ａ内の蒸気を直接排出側合流配管２５Ｂへバイパスする。この時、排出流量調整ユニット６１，６３が排出配管におけるバルブコントローラユニット（金型温調装置）１９より上流側の位置に設けられているので、排出配管バイパス開閉弁４８Ａ，４８Ｂを閉じ、可変絞り弁４９Ａ，４９Ｂを絞れば、可変絞り弁４９Ａ，４９Ｂより下流の配管内の熱媒体を低温低圧化することができるので、可変絞り弁４９Ａ，４９Ｂより下流の排出配管部材に発生する熱応力を低減できることから、配管部材の延命化に有効である。
【００７６】
掃気用圧縮空気供給用開閉弁３７が開くのと同時に金型バイパス開閉弁４５が開くとともにタイマーＴ８がスタートする。タイマー８のタイムアップにより金型バイパス開閉弁４５を一旦閉じる。
タイマーＴ５がタイムアップしたのち冷却開始遅延タイマーＴ７のタイムアップ信号で冷却水供給用開閉弁３８が開き冷却水が送られると同時に金型バイパス開閉弁４５を再度開くとともにタイマーＴ９をスタートさせる。金型バイパス開閉弁４５を一旦閉じることにより、掃気用圧縮空気が強制的に金型内に送られ、金型内に残った加熱用媒体を排出できる。供給側配管に設けた温度センサからなる通過熱媒体センサ４１が掃気用圧縮空気を検知した時点もしくはタイマーＴ９のタイムアップした時点で、金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂを閉じる。図８では通過熱媒体センサ４１を温度センサで示したが、通過熱媒体センサ４１は圧力センサであってもよい。また金型バイパス開閉弁４５の閉動作は、金型バイパス開閉弁４５の開動作と同時にスタートするタイマーＴ８のタイムアップした時点で行っても良い。また掃気用圧縮空気供給用開閉弁３７の閉動作はＴ５によらず、通過熱媒体センサ４１が空気を検知した時点で行っても良い。
【００７７】
図８において、金型バイパス開閉弁４５を掃気用圧縮空気を停止する前に一旦閉じて再度開いているが、時間の短縮の為に金型バイパス開閉弁４５を一旦閉じずに開いた状態のまま、次工程の熱媒体により掃気用圧縮空気の排出を行っても良い。
【００７８】
また第１の実施の形態では金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂの閉タイミングを同時に行っているが、タイマーなどにより金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂを時間差をつけて、それぞれ独立に開閉動作を行っても良い。金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂを時間差を付けて閉動作を行うことで、合流配管２５の固定金型２、可動金型３への配管分岐部から金型までの、それぞれ配管長が異なる配管内に量の異なる前工程の熱媒体が残った場合でも、それぞれの残存量を排出するのに適正な時間を、それぞれのバイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂの開時間としてそれぞれ独立に適用できるので、前工程の熱媒体をそれぞれの金型を経由させることなく確実にバイパス回路を通して排出配管６０，６２に排出させることができる。
【００７９】
冷却工程における金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂの開閉と排出側合流配管２５Ｂの開閉弁４７の開閉のタイミングは次のようになる。冷却用媒体の冷却水供給用開閉弁３８を開いた後、通過熱媒体センサ４１にて冷却用媒体を検出した信号またはタイマーＴ９のタイムアップで金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂを閉じて金型バイパス配管２１Ａ，２１Ｂを閉塞する。蒸気供給用開閉弁３６を閉じると同時にタイマーＴ１９をスタートさせ、タイマーＴ１９がカウントアップした信号で、開閉弁４７を開いて排出側合流配管２５Ｂを冷却水排出配管２４Ｂへ直通させる。タイマーＴ１９には混合器３０に排出配管４６から流れ込む加熱用媒体の温度が直接に開閉弁４７を介し冷却水排出配管２４Ｂに排出しても問題を生じない温度に下がったと想定される時間を設定し、タイマーＴ１９がタイムアップしたタイミングで開閉弁４７を開け入れ子４，５での冷却水の回流を促す。
【００８０】
金型冷却工程の終了から次の待機工程開始の時点での供給配管、および金型内熱媒体流路の冷却水排出は次のように行う。入れ子４，５の温度センサ４２ａもしくは４２もしくはその両方が設定冷却下限温度ＴＭＣに到達したことを検出したとき、冷却水供給用開閉弁３８を閉じて冷却水を止め、金型熱媒体切り替え遅延タイマーＴ１１をスタートする。該タイマーＴ１１がタイムアップした時点で、金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂを開いて金型バイパス配管２１Ａ，２１Ｂを通にするとともに、掃気用圧縮空気供給用開閉弁３７を開いて供給側合流配管２５Ａ内の冷却用媒体（冷却水）を排出側合流配管２５Ｂへ排出する。掃気用圧縮空気供給用開閉弁３７を開くのと同時に供給配管内の冷却水の排出完了を想定して設定したタイマーＴ１２をスタートさせる。タイマーＴ１２のタイムアップにより、金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂを一旦閉じることで金型バイパス配管２１Ａ，２１Ｂを閉じ、入れ子４，５内の冷却水が排出側合流配管２５Ｂに排出完了を想定して設定したタイマーＴ１４により掃気用圧縮空気を停止する。
【００８１】
タイマーＴ１４のタイムアップと同時に加熱開始遅延タイマーＴ１７をスタートさせる。タイマーＴ１７のタイムアップ信号で蒸気供給用開閉弁３６が開き蒸気が送られると同時に金型バイパス開閉弁４５を再度開き、掃気用圧縮空気を金型バイパス回路を通して掃気用圧縮空気を排出する。金型バイパス開閉弁４５は、タイマーＴ１３に設定された時間の後、閉塞する。
【００８２】
待機工程の終了から金型加熱工程開始の時点で、蒸気を混合器３０へ通すタイミングは金型内の冷却水排出完了から、次の金型加熱工程開始までのタイミングをタイマーＴ１７で調整する。混合器３０では、蒸気を水に凝縮させ、排水、又は、クーリングタワー等の冷却設備１８、又は、ボイラ１７へ回収する。蒸気の供給開始からしばらくは、配管内や金型内で蒸気が凝結するので、高温の蒸気が排出配管に達するには時間がかかる。この間においては排水側合流配管２５Ｂに金型から排出される熱媒体の温度は低いので開閉弁４７を開いてもよい。また蒸気の供給開始から金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂを短時間開いて蒸気の金型への到達を促しても良い。
【００８３】
混合器３０へ冷却水を供給するタイミングについて次のようになる。混合器３０への連結配管４４からの冷却水の供給は常時、開閉弁５１を開いて供給をつづけてもよいが、冷却水の使用量を低減するため混合器３０自体の温度もしくは混合器３０内部の温度を検知する温度センサ４２ｂ（Ｔ５）により高温になったときだけ開閉弁５１を開いて冷却水を供給しても良い。また排水側合流配管２５Ｂ内の温度を検知する通過熱媒体センサ４３（Ｔ２）にて設定温度以上になった間開閉弁５１を開いて冷却水を供給しても良い。
【００８４】
タイマーＴ５は前工程に供給された高温の蒸気と次工程に供給する冷却水の間に掃気用圧縮空気を送り込む時間を設定する。加熱工程において金型の温度が目標とする加熱温度である設定金型上限温度ＴＭＳに到達した時点からスタートするタイマーＴ３のタイムアップもしくは射出工程進捗に応じた信号によりタイマーＴ５がスタートする。射出工程進捗に応じた信号として射出成形機本体の制御装置から出される射出開始信号や予め設定された保圧時間タイマー等のタイムアップ信号の外部信号を用いても良い。タイマーＴ５がスタートすると同時に、掃気用圧縮空気供給用開閉弁３７と金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂを開いて、供給配管内に残っている前工程の熱媒体である蒸気を、金型を経由することなく排出配管６０，６２に排出し、金型温度が目的とする加熱完了温度を上回って過度に加熱されてしまうことを防止する。掃気用圧縮空気を供給する主な目的は、配管内や金型内部で加熱用媒体と冷却用媒体が直接接触して発生するショックや振動を防ぐことである。タイマーＴ５のタイムアップと同時に掃気用圧縮空気供給用開閉弁３７を閉じる。また掃気用圧縮空気供給用開閉弁３７の閉動作はＴ５によらず、通過熱媒体センサ４１が空気を検知した時点で行っても良い。
【００８５】
タイマーＴ７は、冷却工程の開始タイミングを設定する。加熱工程終了後の掃気用圧縮空気供給用開閉弁３７を閉じると同時にスタートし、タイマーＴ７のタイムアップで冷却水供給用開閉弁３８が開かれる。射出工程進捗に応じた信号により冷却開始タイミングを定める場合はタイマーＴ７によらずこの外部信号により冷却開始を行っても良い。タイマーＴ５と同様、射出工程進捗に応じた信号として射出成形機本体の制御装置から出される射出開始信号や予め設定された保圧時間タイマー等のタイムアップ信号の外部信号を用いても良い。
【００８６】
タイマーＴ１２は冷却工程終了後の掃気用圧縮空気のバイパス通過時間を設定する。冷却工程において金型の温度が目標とする冷却下限温度ＴＭＣに到達した時点からスタートするタイマーＴ１１がタイムアップした時点でタイマーＴ１２がスタートする。即ち、タイマーＴ１１のスタートと同時に、冷却水供給用開閉弁３８を閉じ、タイマーＴ１１がタイムアップするとともに掃気用圧縮空気供給用開閉弁３７と金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂを開く。掃気用圧縮空気が供給側配管の内部に残っている冷却水のほとんどは金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂを介して排出配管６０，６２に排出される。タイマーＴ１２は掃気用圧縮空気が金型近傍に到達すると想定される時間を設定することが好ましく、タイマーＴ１２のタイムアップと同時に金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂを閉じると、掃気用圧縮空気の全量が金型の熱媒体回路４ｂ，５ｂに送られるので流入抵抗の大きい熱媒体回路を有する金型でも短時間で金型内に残っていた冷却水を排出配管に排出できる。同時に冷却水の排出にあたり金型内部を通過する冷却水の量を低減できるのでこの冷却水排出時に不必要に金型の温度を下げてしまう現象を低減できる。
【００８７】
これら２つの効果のうち後者については、金型への熱媒体供給配管の途上であって、金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂと接続される金型バイパス配管２１Ａ，２１Ｂが供給側合流配管２５Ａに接続される位置より、金型に近い側に開閉弁６１Ａ，６１Ｂを設けて金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂが開のときは金型の熱媒体回路に冷却水が流入しないよう制御を行うことでさらに大きく効果を発揮する。なお金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂの閉動作はタイマーＴ１２のタイムアップによらず、金型近傍の熱媒体供給配管であり、金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂと接続される金型バイパス配管２１Ａ，２１Ｂと熱媒体の供給側合流配管２５Ａとが接続されている位置よりバルブコントロールユニット１９に近い位置に、図示せぬ通過熱媒体センサを備え、そのセンサにおいて掃気用圧縮空気の到達の検知により、金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂの閉動作を行っても良い。
【００８８】
タイマーＴ１４は、掃気工程開始から始まり、金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５ＢをタイマーＴ１２で定めた時間だけ開いて、供給側配管内の冷却用熱媒体を金型を迂回して排出配管側へ排出した後、更に掃気用圧縮空気によって金型内部の熱媒体回路に残っている冷却水が排出配管に排出されると想定されるまでの時間を設定することが好ましい。金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂの開動作と同時にタイマーＴ１４はスタートする。タイマーＴ１４のタイムアップによって掃気用圧縮空気供給用開閉弁３７を閉じる。冷却水を金型から排出するための、掃気用圧縮空気供給用開閉弁３７の閉動作はタイマーＴ１４によらず、金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂと接続される金型バイパス配管２１Ａ，２１Ｂと熱媒体の排出側合流配管２５Ａとが接続されている位置より、金型に近い位置の熱媒体排出配管に備えた通過熱媒体センサ４３において掃気用圧縮空気の到達を検知して、掃気用圧縮空気供給用開閉弁３７の閉動作を行っても良い。
【００８９】
タイマーＴ１７は金型の加熱開始までの待機時間を設定する。冷却用熱媒体の排出の際の掃気用圧縮空気供給用開閉弁３７の閉動作と同時にタイマーＴ１７はスタートする。タイマーＴ１７のタイムアップにより次の射出動作に向けて金型を加熱するための蒸気供給用開閉弁３６を開き加熱工程を開始する。この加熱用媒体の前記開閉弁３６の開動作はタイマーＴ１７によらず、射出工程進捗に応じた信号やバルブコントローラユニット（金型温調装置）１９に搭載されている加熱工程の開始タイミングの間隔を定めるタイマー等により定めても良い。射出工程進捗に応じた信号として射出成形機本体の制御装置から出される射出開始信号や予め設定された保圧時間タイマー等のタイムアップ信号や成形品取り出し完了などの外部信号を用いても良い。また、更に加熱工程を開始する前に、所定の時間を設定したタイマーがタイムアップするまでの間、もしくは供給配管または排出配管に設けた圧力センサが検知した圧力値が、所定の値を下回わるまでの間、回路内の圧力を常圧に戻す残圧抜き工程を行っても良い。配管内の残圧抜くことによって、蒸気が供給しやすくなり加熱時間の短縮に更に有効である。
【００９０】
図８の線図に示されるタイマーＴ１８は、金型からの熱媒体排出配管から混合器３０との間に位置する排出配管バイパス開閉弁４８Ａ，４８Ｂの閉動作のタイミングを設定する。加熱工程開始時は蒸気供給用開閉弁３６の開動作と同時にタイマーＴ１８はスタートする。タイマーＴ１８のタイムアップにより、固定側排出配管６０及び可動側排出配管６２に位置する排出配管バイパス開閉弁４８Ａ，４８Ｂの閉動作を行う。加熱工程前半で排出配管バイパス開閉弁４８Ａ，４８Ｂを開いている状態では可変絞り弁４９Ａ，４９Ｂを迂回して金型から排出される熱媒体を混合器３０に流し込むことができるので、可変絞り弁４９Ａ，４９Ｂの絞り加減に関係なく、蒸気の流量を多くすることができる。このため、加熱工程後半の排出配管バイパス開閉弁４８Ａ，４８Ｂを閉じたまま加熱工程を行うときに比べ、大量の蒸気を供給することが出来るので金型の昇温速度を高くすることができる。
【００９１】
タイマーＴ１８のタイムアップにより排出配管バイパス開閉弁４８Ａ，４８Ｂを閉じることで蒸気は可変絞り弁４９Ａ，４９Ｂを経由するので蒸気の圧力が上昇し、後述の蒸気排出開始時の蒸気排出速度を高速にすることが出来る。また、加熱工程後半の蒸気の圧力を上昇することによって、蒸気の温度が上昇するので、金型温度が蒸気の温度に近づいて金型の昇温速度が低下する場合でも、排出配管バイパス開閉弁４８Ａ，４８Ｂを開いているときに比べて、大きい昇温速度を得ることができる。
【００９２】
タイマーＴ１８には排出配管バイパス開閉弁４８Ａ，４８Ｂを開いているときの昇温曲線と排出配管バイパス開閉弁４８Ａ，４８Ｂを閉じているときの昇温曲線から、金型の加熱目標温度に到達する時間を最短にすると推測される時間を設定することが好ましい。金型の加熱目標温度がボイラ１７から供給される蒸気の温度よりも十分に低い場合は、タイマーＴ１８を無視し、蒸気供給用開閉弁３６が開いている間は、排出配管バイパス開閉弁４８Ａ，４８Ｂを閉じたままとし、可変絞り弁４９Ａ，４９Ｂにより金型内の蒸気の圧力を調整すれば、排出配管バイパス開閉弁４８Ａ，４８Ｂの開閉動作を行うのとほぼ同等な加熱時間で加熱目標とする金型温度を得ることも可能であり、タイマーＴ１８の設定値の検討を行う手間を省くことができる。
【００９３】
図８の線図に示されるタイマーＴ１９は、金型からの排出配管とクーリングタワー等の冷却設備１８への冷却水排出配管２４Ｂの間に位置する開閉弁４７の開くタイミングを設定することが好ましい。蒸気供給用開閉弁３６の閉動作と同時にスタートするタイマーＴ３がタイムアップした時点でタイマーＴ１９はスタートし、タイマーＴ１９のタイムアップにより開閉弁４７を開く。金型からの排水配管からバルブコントロールユニット（金型温調装置）１９に戻ってくる熱媒体は加熱用媒体から冷却用媒体に入れ替わることで温度が徐々に下がって、混合器３０を通さずに直接にクーリングタワー等の冷却設備１８に戻しても支障の無い温度になると想定される時間をタイマーＴ１９には設定することが好ましい。開閉弁４７の閉動作は開閉弁４７の開動作と共にスタートするタイマーＴ２０のタイムアップにより行う。この金型冷却工程における開閉弁４７の開閉動作は、タイマーＴ１９、Ｔ２０によらず、金型からの排水配管の通過熱媒体センサ４３にて、熱媒体の温度が予め設定した所定の温度以下となった時点で行っても良い。
【００９４】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態を図に基づいて説明する。
図３は第２の実施の形態の射出成形装置の側面レイアウト図で、図９はその金型加熱回路の模式図である。第２の実施の形態の射出成形装置が第１の実施の形態の射出成形装置と異なる点は、バイパス配管の設置構成である。
【００９５】
図３の射出成形装置の側面レイアウト図において、ボイラ１７からバルブコントローラユニット（金型温調装置）１９へは蒸気供給配管２３で蒸気が送られ、クーリングタワー等の冷却設備１８からバルブコントローラユニット（金型温調装置）１９へは冷却水は冷却水供給配管２４Ａで送られ、金型から排出された冷却水は冷却水排出配管２４Ｂを通してクーリングタワー等の冷却設備１８に回収される。バルブコントローラユニット（金型温調装置）１９から固定金型２の入れ子４への蒸気と冷却水と掃気用圧縮空気は供給配管３５Ａ及び排出配管３５Ｂで供給、排出される。
【００９６】
金型バイパス配管３１と金型バイパス開閉弁４５は固定金型２もしくは可動金型３のいずれか一方、もしくは固定金型２と可動金型３の近傍で両者から遠くない位置に設置され、金型バイパス配管３１と固定金型２の入れ子４の入口配管１１ａとが接続され且つ、可動金型３の入れ子５の入口配管１１ｂとは可撓配管３２Ａで連結され、金型バイパス配管３１と固定金型２の入れ子４の出口配管１２ａとが接続され且つ、可動金型３の入れ子５の出口配管１２ｂとは可撓配管３２Ｂで連結されている。可撓配管３２Ａと可撓配管３２Ｂは可動金型３の型開閉移動に対応している。この金型バイパス配管３１の配置は、可動金型３の型開きの移動距離が小さい場合に有利であり、かつ、コストを少なくすることができる。また、既設の金型に適用することが容易である。
【００９７】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１０は図１の金型加熱回路を備えた射出成形装置の成形工程に対応する金型温度と各開閉弁の開閉のタイミングを示す線図である。第３の実施の形態の射出成形装置が第１の実施の形態の射出成形装置と異なる点は、第１の実施の形態では加熱工程の終了が金型温度が設定金型上限温度ＴＭＳに到達した時点であることに対し、第３の実施の形態では加熱工程の終了が、蒸気の供給開始からスタートするタイマーＴ２のタイムアップした時点であること、及び第１の実施の形態では冷却工程の終了が、金型温度が冷却下限温度ＴＭＣに到達した時点であることに対し、第３の実施の形態では冷却工程の終了が、冷却水の供給開始からスタートするタイマーＴ１０のタイムアップした時点であることのみ異なり、その他の構成は両者全く同じであるので、同一構成については説明を省略する。
【００９８】
図１および図１０により射出成形装置の成形工程に対応する金型温度と各開閉弁の開のタイミングを説明する。金型温度調節回路の制御方法は、金型温度調節回路において、加熱工程、冷却工程を繰返し、その間に掃気用圧縮空気を供給する。金型加熱工程では、蒸気供給配管２３の蒸気供給用開閉弁３６を開き、供給側合流配管２５Ａを介して蒸気を固定金型２、可動金型３へ供給し、入れ子４，５の加熱を開始すると共に、加熱終了のタイマーＴ２をスタートする。タイマーＴ２がタイムアップした時点で、蒸気供給用開閉弁３６を閉じて金型の加熱工程を終了する。
【００９９】
金型加熱工程の終了から金型冷却工程の開始の時点で供給配管の蒸気の排出を行なう。前工程の蒸気供給用開閉弁３６閉と同時にスタートするタイマーＴ３のタイムアップにより、金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂを開いて金型バイパス配管２１Ａ，２１Ｂを通にし、掃気用圧縮空気供給用開閉弁３７をタイマーＴ５の設定にて短時間開き、供給側合流配管２５Ａ内の蒸気を直接、排出側合流配管２５Ｂへバイパスする。蒸気は流動抵抗が小さいことから、ごく短時間で排出することができる。
【０１００】
タイマーＴ５がタイムアップしたのち冷却開始遅延用のタイマーＴ７のタイムアップ信号で冷却水供給用開閉弁３８が開き冷却水を送り金型の冷却を開始すると共に、冷却終了のタイマーＴ１０をスタートする。タイマーＴ１０がタイムアップした時点で、冷却水供給用開閉弁３８を閉め、これと同時にスタートするタイマーＴ１１のタイムアップにより、金型バイパス開閉弁４５Ａ，４５Ｂを開いて金型バイパス配管２１Ａ，２１Ｂを通にし、タイマーＴ１２、Ｔ１４をスタートし、Ｔ１２のタイムアップにより金型バイパス弁４５Ａ、４５Ｂを閉じ、金型内に掃気用圧縮空気を送り込み、金型内の冷却媒体を排出する。タイマーＴ１４のタイムアップで掃気用圧縮空気供給用開閉弁３７を閉じ、掃気工程を終了する。掃気用圧縮空気供給用開閉弁３７の閉動作はタイマーＴ５によらず、通過熱媒体センサ４１が空気を検知した時点で行っても良い。
【０１０１】
加熱工程の終了と冷却工程の終了を、バラツキの発生しやすい金型温度による制御にて行うのではなく、タイマーのタイムアップにより制御することにより、一定の切り替えタイミングで成形を進めることが出来るので、安定した成形サイクルを得ることが出来、成形品質の安定化と生産性の向上に有効である。本発明は、本発明の意図を逸脱しない限り、上記実施の形態に挙げた構成を取捨選択したり他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【０１０２】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１１は本発明の実施の形態に係わる射出成形装置が備える金型加熱回路の模式図である。第４の実施の形態の射出成形装置が第１の実施の形態の射出成形装置と異なる点は、排出流量調整ユニットの設置位置である。すなわち、第１の実施の形態では、図１に示すように、固定側排出配管６０に固定側排出流量調整ユニット６１を、可動側排出配管６２に可動側排出流量調整ユニット６３をそれぞれ設けたのに対し、第４の実施の形態では、バルブコントロールユニット１９より上流側の排出側合流配管２５Ｂに、１個の排出流量調整ユニット７０を設けている。このような構成によれば、排出流量調整ユニット７０の操作のみで固定金型２と可動金型３の温度を同時に制御できるので、金型の温度制御が容易化するという利点がある。
【０１０３】
尚、排出流量調整ユニット７０は、排出配管バイパス開閉弁７１と、可変絞り弁バイパス配管７２と、可変絞り弁７３とから構成されるが、各構成の作用効果は第１の実施の形態と同じであるため、その説明を省略する。また、排出流量調整ユニット７０以外の構成は第１の実施の形態と同じであるため、図１と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本射出成形装置は、排出配管に設けられて熱媒体の流量を変化させる可変絞り弁を有する排出流量調整ユニットが、排出配管における金型温調装置より上流側の位置に設けられたものである。このような構成によれば、金型の加熱工程後半で熱媒体が封じ込められる排出配管の配管長が短くなる。従って、熱媒体の流動圧力損失が小さく、また排出配管から周囲への放熱量も小さいため、熱媒体の加熱効果が損なわれず、金型の加熱速度の低下を抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【０１０５】
１…射出成形装置、
２…固定金型、
３…可動金型、
４，５…入れ子
１３…射出ユニット
１７…ボイラ
１８…冷却設備
１９…バルブコントロールユニット（金型温調装置）
２１，３１…金型バイパス配管
２３…蒸気供給配管
２４Ａ…冷却水供給配管
２４Ｂ…冷却水排出配管
２５Ａ…供給側合流配管（供給配管）
２５Ｂ…排出側合流配管（排出配管）
３０…混合器
３６…蒸気供給用開閉弁
３７…掃気用圧縮空気供給用開閉弁
３８…冷却水供給用開閉弁
４０…制御盤
４１，４３…通過熱媒体センサ
４２，４２ａ，４２ｂ…温度センサ
４５…金型バイパス開閉弁
４７，５１，６１…開閉弁
４８Ａ，４８Ｂ…排出配管バイパス開閉弁
４９Ａ，４９Ｂ…可変絞り弁
５０Ａ，５０Ｂ…可変絞り弁バイパス配管
６１…固定側排出流量調整ユニット
６３…可動側排出流量調整ユニット
Ｔ３，Ｔ５，Ｔ７，Ｔ８，Ｔ９，Ｔ１０…タイマー
Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１４，Ｔ１７，Ｔ１８，Ｔ１９，Ｔ２０…タイマー
【図１】
2011132220.tif 000003
【図２】
2011132220.tif 000004
【図３】
2011132220.tif 000005
【図４】
2011132220.tif 000006
【図５】
2011132220.tif 000007
【図６】
2011132220.tif 000008
【図７】
2011132220.tif 000009
【図８】
2011132220.tif 000010
【図９】
2011132220.tif 000011
【図１０】
2011132220.tif 000012
【図１１】
2011132220.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月10日(2012.2.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
尚、可変絞り弁４９Ａとしては、絞りバルブに代えてブロックバルブを用いてもよい。つまり本願においては、可変絞り弁とは、完閉状態で運転使用可能なブロックバルブを含む。より詳細には、ブロックバルブで固定側排出配管６０を全閉状態にすると、固定金型２の内部での熱媒体圧力を蒸気供給源での発生圧力により近づけることができるので、熱媒体温度の低下を抑制できる。しかし、可変絞り弁バイパス配管５０Ａを全閉状態にすると、熱媒体が金型内で停滞し、固定金型２に新たな熱媒体が供給されなくなる。このため、停滞している熱媒体の熱が固定金型２に奪われて続けて、固定金型２の内部で熱媒体の温度が下がり金型加熱時間が長くなってしまう場合がある。また熱媒体が蒸気の場合、温度の低下により蒸気の一部が液化し金型あるいは排出口付近に水が溜まってしまい、蒸気の更なる液化、低温下を促進してしまう場合がある。この点、絞りバルブによって固定側排出配管６０を僅かに開いた状態にすれば、熱媒体が僅かに流れることによって固定金型２には新たな熱が常時供給される。これにより、固定金型２の内部で熱媒体の温度が下がりにくいという利点があるとともに、凝縮した熱媒体が絞りバルブを通って排出されるので固定金型２の内部に溜まりにくいという利点もある。また蒸気が液化した水が金型内あるいは排出口付近に溜まることを抑制することができるという利点もある。
【国際調査報告】
2011132220.tif 000014
2011132220.tif 000015
2011132220.tif 000016
2011132220.tif 000017